Perché i dati vengono scritti in un file aperto con il flag O_APPEND, sempre scritto alla fine, anche con `lseek`?

Quando apri un file con O_APPEND , tutti i dati vengono scritti fino alla fine, indipendentemente dal puntatore del file corrente dall'ultima chiamata a lseek(2) o l'ultima operazione di lettura/scrittura. Dal open(2) documentazione:

O_APPEND
Il file viene aperto in modalità accodamento. Prima di ogni write(2) , l'offset del file è posizionato alla fine del file, come con lseek(2) .

Se vuoi scrivere i dati alla fine del file e poi all'inizio, aprilo senza O_APPEND , usa fstat(2) per ottenere la dimensione del file (st_size membro all'interno di struct stat ), e poi cerca in quell'offset per scrivere la fine.

In effetti, O_APPEND influenza solo il comportamento di write , ma non quello di read . Qualunque sia il modo in cui la posizione corrente di un file viene modificata da lseek , write sarà sempre append-only .

Quando open un file con O_RDWR | O_APPEND , read inizierà comunque dall'inizio del file.

Nel manuale di open (man 2 open ),

O_APPENDIl file viene aperto in modalità append. Prima di ogni scrittura (2), l'offset del file è posizionato alla fine del file.

Nel manuale di write (man 2 write ),

Se il flag O_APPEND dei flag di stato del file è impostato, l'offset del file deve essere impostato alla fine del file prima di ogni scrittura .

Nel kernel Linux fs/ext4 syscall write -> vfs_write -> ext4_file_write_iter ,il ext4_file_write_iter chiamerà ext4_write_checks

quindi chiama generic_write_checks

troverai il posto dove impostare il pos =file.size

/* FIXME: this is for backwards compatibility with 2.4 */
if (iocb->ki_flags & IOCB_APPEND)
    iocb->ki_pos = i_size_read(inode);
pos = iocb->ki_pos;

La seguente demo può verificarlo.

cat open_append.cc
#include <fcntl.h>
#include <sys/stat.h>
#include <unistd.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>

#include <string>
#include <iostream>

int main(int argc, char *argv[]) {
  std::string path = "./test.txt";
  std::string content = "hello_world";
  std::string read_buf(content.size(), 0x0);
  struct stat st_buf;
  ssize_t bytes_read = -1;
  ssize_t bytes_write = -1;
  int ret = -1;
  off_t cur_off = -1;
  int fd = ::open(path.c_str(), O_CREAT | O_RDWR | O_TRUNC, 0644);
  if (fd < 0) {
    std::cerr << "open err path " << path
              << " errno " << errno << std::endl;
    return -1;
  }
  std::cout << "open ok path " << path
            << " fd " << fd << std::endl;

  // Step 1 write some data into an empty file
  bytes_write = ::write(fd, content.data(), content.size());
  if (bytes_write < 0) {
    std::cerr << "write err fd " << fd
              << " errno " << errno << std::endl;
    goto out;
  }
  std::cout << "write ok fd " << fd
            << " data " << content
            << " nbytes " << bytes_write << std::endl;
  ::close(fd);

  // Step 2 open the file again with O_APPEND
  fd = -1;
  fd = ::open(path.c_str(), O_CREAT | O_RDWR | O_APPEND, 0644);
  if (fd < 0) {
    std::cerr << "open again err path " << path
              << " errno " << errno << std::endl;
    return -1;
  }
  std::cout << "open again ok path " << path
            << " fd " << fd << std::endl;

  // Step 3 the current position of the file NOT affected by O_APPEND
  cur_off = ::lseek(fd, 0, SEEK_CUR);
  if (cur_off < 0) {
    std::cerr << "lseek err SEEK_CUR fd " << fd
              << " errno " << errno << std::endl;
    goto out;
  }
  // cur_off expected to be 0
  std::cout << "lseek ok SEEK_CUR fd " << fd
            << " cur_off " << cur_off << std::endl;

  // Step 4  the read will start from the beginning of the file
  bytes_read = read(fd, (char*)read_buf.data(), content.size());
  if (bytes_read < 0) {
    std::cerr << "read err fd " << fd
              << " errno " << errno << std::endl;
    goto out;
  }
  std::cout << "read ok fd " << fd
            << " data " << read_buf
            << " nbytes " << bytes_read << std::endl;

  // Step 5 change the position to the half of the file size
  cur_off = ::lseek(fd, content.size() / 2, SEEK_SET);
  if (cur_off < 0) {
    std::cerr << "lseek err SEEK_SET fd " << fd
              << " errno " << errno << std::endl;
    goto out;
  }
  // cur_off expected to be content.size() / 2
  std::cout << "lseek ok SEEK_SET fd " << fd
            << " cur_off " << cur_off << std::endl;

  // Step 6 write will append data from the end of the file
  // the current position is ignored
  bytes_write = ::write(fd, content.data(), content.size());
  if (bytes_write < 0) {
    std::cerr << "append write err fd " << fd
              << " errno " << errno << std::endl;
    goto out;
  }
  std::cout << "append write ok fd " << fd
            << " append data " << content
            << " append nbytes " << bytes_write << std::endl;

  // Step 7 the file size is double content.size()
  memset((void*)&st_buf, 0x0, sizeof(struct stat));
  ret = lstat(path.c_str(), &st_buf);
  if (ret < 0) {
    std::cerr << "lstat err path " << path
              << " errno " << errno << std::endl;
    goto out;
  }
  std::cout << "lstat ok path " << path
            << " st_size " << st_buf.st_size << std::endl;
  ret = 0;

out:
  if (fd >= 0) {
    close(fd);
  }
  return ret;
}

Risultato dell'output

open ok path ./test.txt fd 3
write ok fd 3 data hello_world nbytes 11
open again ok path ./test.txt fd 3
lseek ok SEEK_CUR fd 3 cur_off 0
read ok fd 3 data hello_world nbytes 11
lseek ok SEEK_SET fd 3 cur_off 5
append write ok fd 3 append data hello_world append nbytes 11
lstat ok path ./test.txt st_size 22